початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2014346

СПОСІБ ПЕРЕРОБКИ ВІДХОДІВ

Ім'я винахідника: Томас Візенгрунд [DE]
Ім'я патентовласника: Томас Візенгрунд [DE]
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1990.04.04

Суть винаходу: нагрівають відходи до 350 - 1050 ° С і обробляють газифікують агентом до змісту органічних речовин нижче 100 г на тонну. Отриману газову суміш піддають розщепленню при 950 - 1050 ° С протягом 1с. Отримані низькомолекулярні з'єднання та / або елементи поділяють в воді при 200 - 800 ° С на синтез-газ і низькомолекулярні з'єднання та / або елементи. Вологий синтез-газ обробляють в присутності каталізатора.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід стосується способу переробки відходів, що виникають в процесі виробництва і споживання.

Відомий спосіб переробки відходів, наприклад міських відходів, відстою стічних вод і т.п., шляхом обробки відходів при температурі близько 900оС газоподібної сумішшю, що містить водяну пару, і щонайменше один горючий газ, кисень і / або СО2. Однак вказаний спосіб недостатньо ефективний.

Метою винаходу є підвищення ефективності переробки відходів.

Поставлена ​​мета досягається таким способом, що включає стадію газифікації шляхом обробки відходів при нагріванні газифікують агентом, що містить водяну пару і принаймні один горючий газ: кисень і вуглекислий газ, з отриманням газової суміші і твердих неорганічних продуктів, причому нагрів відходів здійснюють до 350-1050оС і обробку газифікують агентом ведуть до вмісту органічних речовин у відходах нижче 100 г на 1 т відходів, отриману газову суміш піддають розщепленню при 950-1050оС протягом 1 с на низькомолекулярні з'єднання та / або елементи вводять в воду при 200-800оС для поділу на синтез -Газо і утримувані водою низькомолекулярні з'єднання та / або елементи, вологий синтез-газ обробляють в присутності каталізатора з одержанням рідких вуглеводнів і / або спиртів, газоподібних вуглеводнів і вуглекислого газу, газоподібні вуглеводні і вуглекислий газ змішують з газифікують агентом, що подається на стадію газифікації.

Причому в якості відходів використовують щонайменше один, переважно два вихідних матеріалу, вибраних з групи, в яку входять: земля, зокрема земля, забруднена розчинниками, нафтою, дьогтем або важкими металами, а й забруднені органічними і неорганічними речовинами компоненти землі, наприклад будівельне сміття, або забруднене важкими металами і / або благородними металами пісок, вугілля, зокрема вугілля з високим вмістом сірки або лігніну, активоване вугілля, насичене парами розчинників; шлак, зокрема, шлак промислових топок, доменних печей, теплових електростанцій або установок зі спалювання відходів; пил, зокрема затримана електрофільтрами пил, або сухі залишки мокрою, напівсухий або сухий очищення димового газу установок по спалюванню відходів або промислових топок; шлами, зокрема осад стічних вод, або забруднені важкими металами шлами каналізаційних очисних споруд, шлами гальванічних установок, шлами, що виникають при виробництві боєприпасів і вибухових речовин, а й залишки дистиляції розчинників і лакофарбового виробництва; харчові продукти, зокрема залишки, надлишки і побічні продукти, що виникають в процесі виробництва і споживання харчових продуктів, зокрема кавова гуща, відходи боєнь; хімічні відходи, зокрема побічні продукти хімічних або біологічних аналізів або процесів, особливо залишки на фільтрах, що прийшли в непридатність нетекучим хімічні реагенти або лабораторні відходи зі слабкою радіоактивністю; органи, зокрема трупи загиблих тварин, тканинний і кров'яний матеріал з хірургічної сфери, тверді залишки з лікарень, особливо непридатні до вживання медикаменти; гума та пластмаси, зокрема пневматичні шини, еластомери, пов'язані або змішані з металевими або іншими неорганічними матеріалами, термопласти і реактопласти.

Причому, як відходи використовують суміш, затриманої фільтрами пилу і осаду стічних вод, суміш затриманої фільтрами пилу і вугілля, суміш піску, осаду стічних вод і вугілля.

Причому, як відходи використовують щонайменше один, переважно два вихідних матеріалу, вибраних з групи, в яку входять: масла і парафіни, наприклад важке масло або парафіни, зокрема отримані при перегонці нафти або при переробці відпрацьованого масла; спирти і кетони, наприклад метанол, етанол і промисловий вугілля, ацетон; галогеновані вуглеводні, наприклад трихлоретан, трихлоретилен, хлороформ, і хлоровані ароматичні сполуки, особливо хлорбензолі або поліхлорбіфеніли, -фурани або "діоксини, або фреон, особливо фреон 113; неорганічні рідини, наприклад мінеральні кислоти і підстави, зміст і несодержащей важких металів, особливо соляна кислота, розчинений хлорид заліза і хромсодержащий сірчана кислота, а й розчинені ціаніди, натріди, нітрати і фосфати.

Причому, як відходи використовують суміш: відпрацьоване маслохлорірованний вуглеводень і суміш: пісок-осад стічних водно-галоген- вуглеводень.

Переважно, отримана на стадії газифікації газова суміш містить 10-40 об.% Водяної пари, 10-40 об.% Пального газу в особливості метану, 5-20 об.% Кисню і 30-70 об.% Вуглекислого газу.

Тривалість реакції газифікації для сумішей рідких матеріалів становить від 0,5 до 3 с, а для сумішей твердих матеріалів - від 20 хв до 2 год.

При цьому отриманої на стадії газифікації газової суміші домішують шкідливі гази, наприклад димові гази з топок, відпрацьовані гази з двигунів внутрішнього згорання і відпрацьоване повітря з вентиляційних шахт.

А стадію газифікації сумішей рідких матеріалів здійснюють в газовому пальнику, що працює на суміші синтез-газу і водяної пари, отриманої на стадії поділу.

Причому, стадію газифікації із сумішами твердих матеріалів і шламів здійснюють в топці для твердих матеріалів з використанням синтез-газу і водяної пари, одержуваних на стадії поділу.

На стадії газифікації використовують кисень, що є залишковим киснем, що містяться у відпрацьованих повітрі потік, двигунів внутрішнього згоряння або в відходить повітрі вентиляційних установок.

На стадії поділу використовують воду, яка є стічною водою, водою, просачивающейся з звалищ, зараженою водою або морською водою.

Спосіб відповідно до винаходу більш точно пояснюється далі за допомогою блок-схеми (див. Фіг.1). Необхідну суміш матеріалів за допомогою транспоpтних шнеків 1 відбирають з трьох сховищ 2 для матеріалів або сховища 3 для шламу і подають в конвертер 4. В конвертер 4 по трубопроводу 5 подають і суміш вуглекислого газу з приблизно 10 об.% Кисню, а через регулювальний клапан 6 підводять необхідну горючу газову суміш. Парогенератор 7 додатково подає в конвертер 4 пар. Що виникає в конвертері 4 газова суміш звільняється в циклоні 8 від частинок, які повертаються потім в потік матеріалів. Звільнену від частинок газову суміш по трубопроводу 9 і впускного кільцю 10 подають в газоочисникам 11. Промита газова суміш проходить охолоджувач 12, який конденсує водяна пара і тримає в облозі його в бак 13 для живильної води. Насос 14 подає невелику кількість живильної води на розпилювач 15 у газоочисниками для охолодження і поліпшення ефекту очищення. Основна частина живильної води витрачається на охолодження хвильового реактора 16, завдяки чому вона надходить в парогенератор 7, попередньо підігрітою. Газовий компресор 17 стискає промитий синтез-газ до тиску порядку 5-20 бар і подає його в хвильової реактор 16. Тут відбувається екзотермічна реакція синтезу, яка виробляє водяну пару, вуглекислий газ, газоподібні вуглеводні, що містять, зокрема, пропан або бутан. Спочатку газоподібну суміш подають в перегінний резервуар 18 і при цьому за допомогою охолодження конденсируют воду і пропан або бутан; пропан або бутан збирають в баку 20. Воду подають в осередку електролізера 19, а звідти в бак 13 для живильної води. Газоподібні продукти по трубопроводу 21 разом з електролізним воднем подають в парогенератор 7 і конвертер 4. Парогенератор 7 завдяки регулюванню подачі газу і кисню клапана 22 і 23 управляється так, що тиск газу знаходиться в необхідному інтервалі 8-10 бар і що на його виході для відпрацьованих газів є достатня кількість надлишкового кисню для підтримки температури в конвертері 4.

Воду з перегінного резервуара 18 направляють через осередки електролізера 19 в бак для живильної води 13. Охолодження охолоджувача 12, перегінного резервуара 18 і конвертера 4 проводиться через окремий циркуляційний контур водяного охолодження з входом охолоджуючої води (КЕ) і виходом охолоджуючої води (КА), який за допомогою зовнішнього водо-водяного або водо-повітряного теплообмінника передає тепло споживачеві.

Отриманий в конвертері 4 твердий продукт в залежності від його якості подається траспортні шнеками 25 на зберігання в один з трьох бункерів 26 до розподілу. Отриманий розсіл зберігається в баку 27 до подальшої переробки. Отримані в газоочисниками важкорозчинні шлами відокремлюють від розсолу в баці 28 для шламу і повертають після або без проміжної переробки в сховище 3 для шламу.

Перелічені нижче приклади здійснення ілюструють спосіб відповідно до винаходу.

Приклад 1. Затриману фільтрами пил, що складається з 65 мас.% Осаду стічних вод, що містить 40 мас.% Сухої речовини, і 35 мас.% Затриманої фільтрами пилу, яка надійшла з установок мокрого очищення продуктів спалювання сміття, подають в конвертер і при температурі 850-1000оС протягом 0,5 год ( "час перебування") піддають дії потоку, що складається з 30 об. % Пара, 10 об.% Метану, 10 об.% Водню, 45 об.% Вуглекислого газу і 5 об.% Кисню. Осередки електролізера поставляють 160 м3 повітря і 80 м3 кисню на 1 т суміші переробляються при витраті 720 кВт год електроенергії. Парогенератор поставляє 480 м3 насиченої пари при тиску 10 бар, причому витрата газу відповідає близько 30 м3 синтез-газу або водню. В цілому отримують 460 м3 синтез-газу і з нього добувають 80 кг бутану. У загальному і цілому за способом переробки затриманої фільтрами пилу було газифіковано 650 кг осаду стічних вод і дезактивовано 350 кг затриманої фільтрами пилу, причому витрата електроенергії становить 720 кВт год при виході бутану, рівному 80 кг (960 кВт ч збереженої енергії).

Приклад 2. Для газифікації масел, особливо галогенованих вуглеводнів (см.фіг.2) конвертер 24 виконаний як газовий пальник і працює на синтез-газі, що надходить з газоочисника 29, який відгалужується перед охолоджувачем 30. Через компресор 31 в конвертер 24 подають повітря, що підігрівається до температури порядку 400оС трубопроводом 32 для гарячого синтез-газу, концентрично оточуючим повітряний потік. З бака 33 для масла, забезпеченого мішалкою 34, до пальника через клапан 35 подають масло, яке випаровується в попередньо нагрітій повітряному потоці, і виник пар засмоктується газовим полум'ям. Так як синтез-газ, що надходить з газоочисника 429, містить приблизно однакову об'ємну частину водяної пари, а суміш в теплообменік 36 сильно підігрівається крекінг-газом на виході з конвертера 24, забезпечується ефективна газифікація масла. Синтез-газ може бути безпосередньо використаний для опалення або приведення в дію двигунів, а й переданий теплоелектростанціям. При роботі з хлорованими або фторованими маслами в живильну воду в баку 37 для живильної води потрібно додати соду або гідроксид металу для нейтралізації виникає соляної кислоти. Залежно від якості застосовуваних масел і ведення технологічного процесу виникає соляну кислоту можна і отримувати безпосередньо з бака 38 для розсолу. При переробці хлорованого масла з вмістом хлору близько 30 мас.% На 1 МВт год теплоти згорання отримують 300 м3 синтез-газу при потребі в повітрі, що дорівнює приблизно 170 м3. Змішаний з азотом синтез-газ має частку, рівну близько 70 об. %, І теплоту згоряння близько 2 кВт год на 1 м3. Шлами, що залишаються при переробці олій в баку 33 або в баку дл шламу 39, можуть перероблятися аналогічно осадку стічних вод.

При виробництві екстрактів кави або прянощів виникають відходи, які не можуть бути використані в якості корму для тварин або в якості добрив. Ці матеріали можуть бути за способом, запропонованим у винаході, перетворені в синтез-газ або метан, або бутан.

Таким чином, пропонований спосіб дозволяє виробляти радикальну деструкцію небажаних з'єднань або компонентів за допомогою термохімічної реакції з водяною парою або еквівалентними реактивами. Він забезпечує санацію або непотрібність звалища і високотемпературного спалення завдяки повному використанню застосовуваних матеріалів і енергій.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. СПОСІБ ПЕРЕРОБКИ ВІДХОДІВ, що включає стадію газифікації шляхом обробки відходів при нагріванні газифікують агентом, що містить водяну пару і щонайменше один горючий газ: кисень і вуглекислий газ, з отриманням газової суміші і твердих неорганічних продуктів, що відрізняється тим, що, з метою підвищення ефективності процесу, нагрів відходів здійснюють до 350 - 1050 ^o с і обробку газифікують агентом ведуть до вмісту органічних речовин у відходах нижче 100 г / т відходів, отриману газову суміш піддають розщепленню при 950 - 1050 ^o с протягом 1 с на низькомолекулярні з'єднання та / або елементи, низькомолекулярні з'єднання та / або елементи вводять в воду при 200 - 800 ^o с для поділу на синтез-газ і утримувані водою низькомолекулярні з'єднання та / або елементи, вологий синтез-газ обробляють в присутності каталізатора з одержанням рідких вуглеводнів і / або спиртів , газоподібних вуглеводнів і вуглекислого газу, газоподібні вуглеводні і вуглекислий газ змішують з газифікують агентом, що подається на стадію газифікації.

2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що в якості відходів використовують щонайменше один, переважно два, вихідних матеріалу, вибраних з групи, в яку входять земля, зокрема земля, забруднена розчинниками, нафтою, дьогтем або важкими металами, а й забруднені органічними і неорганічними речовинами компоненти землі, наприклад будівельне сміття або забруднене важкими металами і / або благородними металами пісок; вугілля, зокрема вугілля з високим вмістом сірки або лігніну, активоване вугілля, насичене парами розчинників, шлак, зокрема шлак промислових топок, доменних печей, теплових електростанцій або установок зі спалювання відходів; пил, зокрема затримана електрофільтрами пил або сухі залишки мокрою, напівсухий або сухий очищення димового газу установок по спалюванню відходів або промислових топок; шлами, зокрема осад стічних вод або забруднені важкими металами шлами каналізаційних очисних споруд, шлами гальванічних установок, шлами, що виникають при виробництві боєприпасів і вибухових речовин, а й залишки дистиляції розчинників і лакофарбового виробництва; харчові продукти, зокрема залишки, надлишки і побічні продукти, що виникають в процесі виробництва і споживання харчових продуктів, зокрема кавова гуща, відходи боєнь; хімічні відходи, зокрема побічні продукти хімічних або біологічних аналізів або процесів, особливо залишки на фільтрах, що прийшли в непридатність нетекучим хімічні реагенти або лабораторні відходи зі слабкою радіоактивністю; органи, зокрема трупи загиблих тварин, тканинний і кров'яний матеріал з хірургічної сфери, тверді залишки з лікарень, особливо не придатні до вживання медикаменти; гума та пластмаси, зокрема пневматичні шини, еластомери, пов'язані або змішані з металевими або іншими неорганічними матеріалами, термопласти і реактопласти.

3.Способи по пп.1 і 2, що відрізняється тим, що в якості відходів використовують суміш затриманої фільтрами пилу і осаду стічних вод, суміш затриманої фільтрами пилу і вугілля, суміш піску, осаду стічних вод і вугілля.

4.Способи по пп.1 - 3, що відрізняється тим, що в якості відходів використовують щонайменше один, переважно два, вихідних матеріалу, вибраних з групи, в яку входять масла і парафіни, наприклад важке масло або парафіни, зокрема отримані при перегонці нафти або при переробці відпрацьованого масла; спирти і кетони, наприклад метанол, етанол і промисловий вугілля, ацетон; галогеновані вуглеводні, наприклад трихлоретан, трихлоретилен, хлороформ, і хлоровані ароматичні сполуки, особливо хлорбензолі або поліхлорбіфеніли, -фурани або -діоксіни, або фреон, особливо фреон 113; неорганічні рідини, наприклад мінеральні кислоти і підстави, що містять і не містять важкі метали, особливо соляна кислота, розчинений хлорид заліза і хромсодержащий сірчана кислота, а й розчинені ціаніди, нітрити, нітрати і фосфати.

5.Способи по пп.1 - 4, який відрізняється тим, що в якості відходів використовують суміш відпрацьоване масло - хлорований вуглеводень і суміш пісок - осад стічних вод - галоген- вуглеводень.

6.Способ по пп.1 - 5, що відрізняється тим, що отримана на стадії газифікації газова суміш містить 10 - 40 об.% Водяної пари, 10 - 40 об.% Горючого газу, особливо метану, 5 - 20 об.% Кисню і 30 - 70 об.% вуглекислого газу.

7. Спосіб за пп.1 - 6, який відрізняється тим, що тривалість реакції газифікації для сумішей рідких матеріалів становить 0,5 - 3,0 с, а для сумішей твердих матеріалів - від 20 хв до 2 год.

8.Способ по пп.1 - 7, який відрізняється тим, що до отриманої на стадії газифікації газової суміші домішують шкідливі гази, наприклад димові гази з топок, відпрацьовані гази з двигунів внутрішнього згорання і відпрацьоване повітря з вентиляційних шахт.

9. Спосіб за пп.1 - 8, який відрізняється тим, що стадію газифікації сумішей рідких матеріалів здійснюють в газовому пальнику, що працює на суміші синтез-газу і водяної пари, отриманої на стадії поділу.

10. Спосіб за пп.1 - 9, який відрізняється тим, що стадію газифікації із сумішами твердих матеріалів і шламів здійснюють в топці для твердих матеріалів з використанням синтез-газу і водяної пари, одержуваних на стадії поділу.

11.Способ по пп.1 - 10, відрізняється тим, що на стадії газифікації використовують кисень, що є залишковим киснем, що містяться у відпрацьованих повітрі топок, двигунів внутрішнього згоряння або в відходить повітрі вентиляційних установок.

12. Спосіб за пп.1 - 11, відрізняється тим, що на стадії поділу використовують воду стічну, що просочується з звалищ, заражену або морську.

Версія для друку
Дата публікації 19.02.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів